《系列DSP概述》PPT课件

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1、1第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述众多DSP厂商，美国德州仪器（TI）公司 世界最大的DSP厂商，TI公司于1982年推出MS320系列DSP是目前世界上最有影响的主流DSP产品，始终占有世界DSP市场的较大份额（60左右）。2.1 TI公司公司TMS320系列系列DSP简介简介TI的主流产品：TMS320系列，其体系结构是专为实时数字信号处理而设计的，推出多代DSP产品。该系列包括：定点、浮点、多处理器。最具代表性的产品如下：2定点:TMS320C1x、TMS320C2x、TMS320C2xx、TMS320C240 x、TMS320C5x、TMS320C54x、TM

2、S320C62xx系列等；系列等；浮点：TMS320C3x、TMS320C4x、TMS320C67x系列等；多处理器DSP：TMS320C8x等；专用DSP：AV7xxx等。每一系列中又有许多不同品种。最有应用前景的三大系列：TMS320C2000系列、TMS320C5000系列和TMS320C6000系列，如图所示。未来相当长时间内的TI公司的主流DSP产品。342000系列：用于测控领域的最佳16位定点DSP，主要产品为两个子系列：C20 x、C240 x以及具有更高性能的改进型C27x和C28x系列芯片。5000系列：低功耗高性能的16位定点DSP。主要用在无 线通信和有线通信设备中，如

3、IP电话、PDA、网络电话。服务器、多种便携式信息系统以及消费类电子产品等。6000系列是高性能DSP，具有最佳性能/价格比。其中，C62xx为16位定点DSP，可用于无线基站、5调制解调器、网络系统、中心局交换机、数字音频广 播设备等；C67x是32位浮点芯片，可用于基站数字波束形成、图像处理、语音识别和3D图形等。TMS320C2000系列DSP将闪存、10位A/D、CAN（控制器局域网）接口等各种片内外设集成在一起，主要包括TMS320C20 x、TMS320C240 x及TMS320C28x等产品。TMS320C20 x系列主要用于电话、数字相机、嵌入式家电设备等。2.1.1 TMS3

4、20C2000系列系列1.TMS320C20 x系列系列616位定点DSP，主要用于：数字电机控制、电机控 制、智能仪器仪表、工业自动化、机电一体化等。典型产品LF2407的速度为30MIPS，LF2407A的速度为40MIPS。TMS320C240 x系列也是本课所要介绍的内容。该系列的DSP为32位定点，速度为可达400MIPS。片内集成有：闪存、12位A/D、CAN（控制器局域网）总线模块、SPI、SCI等片内外设。2.TMS320C240 x系列系列3.TMS320C28x系列系列7代表性产品为TMS320F2812，主要性能指标如下：高性能的32位CPU，可直接进行3232位的操作，

5、改 进的哈佛总线结构。工作速度为150MIPS；采用高性能的CMOS工艺，I/O供电电压为，内核供电电压。片内集成有128K字的闪烁存储器，18K字的SRAM，1K字的OTP ROM存储器，4K字的Boot ROM存储器，最大可外扩1M字的外部存储器。在4个16位定时器的基础上，增加了3个32位的CPU定 时器。8具有与LF2407相同的PWM通道，通用I/O引脚56个。16通道的12bit的ADC，采集速率80ns。由于TMS320LF2812的高性能，应重点关注。该系列高性能、多种片内外设选择、封装小、省电、速度可达600MIPS、电源可降至。适用于无线电通信、因特网等。目前已广泛地用于数

6、字音乐唱机、3G电话、数字相机中。2.1.2 TMS320C5000系列系列9 TMS320C54X系列 16位定点,功耗0.32 mW/MIPS,速度为32-532MIPS。2.TMS320C55X系列8-48位浮点,功耗0.05 mW/MIPS,速度为288-600MIPS，程序字宽度为32位。高性能DSP。包括:TMS320C62x定点系列、TMS320C64x 定点系列、TMS320C67x浮点系列。2.1.3 TMS320C6000系列系列1.TMS320C62X系列10工作频率：150-300MHz，运行速度：1200-2400MIPS，内部集成有2个乘法器，6个算术逻辑单元，超长

7、指令字（VLIW）结构，大容量的片内存储器和大范围的寻址能力，4个DMA接口，2个多通道缓存串口，2个32位片内外设。工作频率：400-600MHz，速度：3200-4800MIPS，具有特殊功能的指令集。为高性能浮点DSP，工作频率：100-225MHz，速度：600-1350MFLOPS。具有4个浮点/定点算术逻辑单元，2个定点算术逻辑单元，2个浮点/定点乘法器。2.TMS320C64X系列3.TMS320C67X系列112.2.1 TMS320LF240 x系列的各种型号产品TMS320LF240 x系列主要包括如下型号的产品：片内闪存片内闪存：TMS320LF2402、TMS320LF

8、2406、TMS320LF2407、TMS320LF2407A片内片内ROM：TMS320LC2402、TMS320LC2404、TMS320LC2406其中最具革命性产品为LF2407/LF2407A，是当今世 界上集成度最高、性能最强的运动控制DSP芯片。2.2 TMS320LF240 x系列系列DSP简介简介12TMS320LF240 x系列DSP是专为数字电机控制和其它控制系统而设计的。高性能的C2xx CPU内核，配置有高速数字信号处理的结构，且有单片电机控制的外设。将高速运算功能与面向电机的强大控制功能结合在 一起，成为传统的多微处理器单元和多片系统的理想替代品，可用于控制功率开关

9、转换器，可提供多电机的控制等。由于LF240 x的高集成度，一片芯片即构成一个控制器。LF2407的处理速度为30MIPS，LF2407A为40MIPS。13TMS LF240 x采用诸如自适应控制、卡尔曼滤波和控制等先进的控制算法，为各种电机提供了高速、高效和全变速的先进控制技术。TMS320LF240 x采用4级流水线结构与改进的哈佛结构。（1）双8路或单16路的10位A/D转换器，转换时间为375ns（该指标视型号而不同）。片内外设及存储器资源如下:14（2）片内存储器：32K字闪存、字RAM，其中包含544字的双端口RAM(DARAM)，2K字的单端口SARAM。（3）41个可独立编程

10、的多路复用I/O引脚；（4）两个事件管理器EVA、EVB，适用于控制各种类型的电机，用于工业自动化。2个16位通用定时器；8个16位PWM通道；EVA、EVB包含有如下资源：15 对外部事件进行定时捕捉的3个捕捉单元，其中2个 还可直接与光电编码器相连接的能力；防止击穿故障的可编程PWM死区控制；（5）串行通信接口SCI模块；（6）串行外设接口SPI模块；（7）带锁相环PLL的时钟模块；（8）5个外部中断（复位中断、两个驱动保护中断 与两个可屏蔽中断）；（9）模块，即控制器局域网模块；16（10）看门狗（WD）定时器模块；（11）可扩展的192K字的空间，分别为64K字的程序 存储器空间、64

11、K字的数据存储器空间、64K 字的I/O空间。（12）用于仿真的JTAG接口。144条引脚，如图。图所示功能结构与各功能模块相关的引脚。引脚及功能见表（P15）2.2.2 TMS320LF2407/2407A的引脚介绍171819地址、数据、存储器控制信号地址、数据、存储器控制信号A0-A15：16位地址总线D0-D15：16位数据总线DS*：外部数据空间选通；PS*：外部程序空间选通；IS*：外部I/O空间选通；R/W*：读写选通，指明与外围器件信号的传送方向;W/R*/IOPC0：为R/W*的反；WE*：对外部3个空间写；20RD*：对外部3个空间读；STRB*：外部存储器选通；READY

12、：插入等待状态；MP/MC*：微处理器/微控制器方式，是否启用片内程序存储器；ENA_144：=1，使能外部信号；=0，无外部存储器。VIS_OE*：可视输出可能。通过外部总线跟踪内部数据。可视输出的方式下，外部数据总线为输出时，该引脚有效，可用作外部编码逻辑，以防止数 据总线冲突。21事件管理器事件管理器A（EVA）CAP1/QEP1/IOPA3：捕捉输入1/正交编码脉冲输入1或者通用IO；CAP2/QEP2/IOPA4：捕捉输入2/正交编码脉冲输入2或者通用IO；CAP3/IOPA5：捕捉输入3或者通用IO；PWM1/IOPA6：比较PWM1输出或通用IO；PWM2/IOPA7：比较PWM

13、2输出或通用IO；PWM3/IOPB0：比较PWM3输出或通用IO；PWM4/IOPB1：比较PWM4输出或通用IO；22PWM5/IOPB2：比较PWM5输出或通用IO；PWM6/IOPB3：比较PWM6输出或通用IO；T1PWM/T1CMP/IOPB4：定时器1比较输出或通用IO;T2PWM/T2CMP/IOPB5：定时器2比较输出或通用IO;TDIRA/IOPB6：通用计数器方向选择（EVA）1:加计数；0:为减计数；TCLKINA/IOPB7：通用计数器（EVA）外部时钟输入。23事件管理器事件管理器B（EVB）CAP4/QEP3/IOPE7：CAP5/QEP4/IOPF0：CAP6/

14、IOPF1：PWM7/IOPE1 PWM12/IOPE6：T3PWM/T3CMP/IOPF2：T4PWM/T4CMP/IOPF3：TDIRB/IOPF4：通用计数器方向选择（EVB）1:加计数；0:减计数；TCLKINB/IOPF5：通用计数器（EVB）外部时钟输入；24模数转换器模数转换器ADCIN00 ADCIN15：ADC的模拟输入；VREFHI：ADC的模拟参考电压高电平输入端；VREFLO：ADC的模拟参考电压低电平输入端；VCCA：ADC模拟供电电压（3.3V)；VSSA：ADC模拟地。CAN、SCI、SPICANRX/IOPC7：CAN接收数据脚或IO脚;CANTX/IOPC6：

15、CAN发送数据脚或IO脚;SCITXD/IOPA0：SCI发送数据脚或IO脚;SCIRXD/IOPA1：SCI接收数据脚或IO脚;25SPICLK/IOPC4：SPI时钟脚或IO脚;SPISIMO/IOPC2：SPI从输入主输出或IO脚;SPISOMI/IOPC3：SPI从输出主输入或IO脚;SPISTE*/IOPC5：SPI从发送使能或IO脚;外部中断、时钟外部中断、时钟RS*：复位引脚，当RS*为高电平时，从程序存 储器的0000h地址开始执行程序；当WD定 时器溢出时，在RS*脚产生一个系统复位脉 冲；26PDPINTA*：功率驱动保护中断输入，当电机驱动 不正常时，如出现过压、过流时，

16、该 中断有效，PWM脚（EVA）置为高阻 态。XINT1/IOPA2：外中断1或通用IO脚，极性可编 程；XINT2/ADCSOC/IOPD0：外中断2或AD转换开始 或通用IO脚，极性可编 程；CLKOUT/IOPE0：时 钟输出或通用IO脚；27PDPINTB*：功率驱动保护中断输入，当电机驱动 不正常时，如出现过压、过流时，该 中断有效，将PWM脚（EVB）置为高 阻态。振荡器、锁相环、闪存、引导及其他振荡器、锁相环、闪存、引导及其他XTAL1/CLKIN：PLL振荡器输入引脚；XTAL2：PLL振荡器输出引脚；PLLVCCA：PLL电压（3.3V);IOPF6：通用IO脚;BOOT_E

17、N*/XF：引导ROM使能，通用IOXF脚；28PLLF1：PLL外接滤波器输入1;PLLF2：PLL外接滤波器输入2;VCCP（5V）：闪存编程电压输入端，在硬件仿 真时，该脚可为5V或0V。运行 时，该脚必须接地。TP1（Flash）：Flash阵列测试引脚，悬空；TP2（Flash）：Flash阵列测试引脚，悬空；BIO*/IOPC1：分支控制输入引脚或通用IO脚，0：执行分支程序；1：不用该脚。复位时，配置为分支控制输入；控制指令：BCND pma,BIO29仿真和测试仿真和测试EMU0：带内部上拉的仿真引脚0；EMU1/OFF*：仿真引脚1；TCK：测试时钟输入；TDI：测试数据输入，数据通过TDI输入JTAG口；TDO：测试数据输出，数据通过TDO从JTAG口输出；TMS：带内部上拉的JTAG测试方式选择1；TMS2：带内部上拉的JTAG测试方式选择2；TRST*：带内部下拉的JTAG测试复位。30电源电压电源电压VDD：内核电源电压，数字逻辑电源电压；VDDO：IO缓冲器电源电压，数字逻辑和缓冲 器电源电压；VSS：内核电源地，数字参考地；VSSO：IO缓冲器电源地，数字逻辑和缓冲器电源地；熟悉并深入理解各引脚的功能是十分重要的，因为 它是DSP应用系统硬件设计的基础。31结束结束